大学物理实验绪论课作业
《大学物理实验》绪论部分习题答案
U U r 4.3 10 3 6.659 0.029 g/cm3
所以 6.659 0.029 g/cm3 或
6.66 0.03 g/cm3
1
3. 用分度值为 0.002cm 的游标尺测量一端封闭的空心圆柱体，得下列测量数据 测量次数 1 2 3 4 5 6 解：实验数据表格 空心圆柱体体积的测量 测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值 标准偏差 S △ins 不确定度 U 直接测量结果 测量结果 高 H/cm 4.810 4.802 4.808 4.806 4.804 4.806 4.8060 0.0028 0.002 0.0035
4
(2 3.30 4.81 0.0031) 2 (3.30 2 0.0035 ) 2 (2 1.50 3.79 0.0054 ) 2 (1.50 2 0.013) 2
=0.099cm3 所以 V V U V (34.46 0.10) cm3 红字部分不确定度保留一位是正确的。
y A y B 2.66 0.17 0.0369 mV/℃ xA xB 72.5 5.0
所以实验方程可写为
t 0.0369 (t t 0 ) mV
2）利用计算器对实验数据进行最小二乘法运算可得直线的斜率 a 0.0368 mV/℃
3
ε
t
/mV 热电偶温度计温差电动势曲线
3.0
⊕A（72.5，2.66）
＋ ＋
＋
2.0
＋ ＋ 作者： ××× 日期：2007.3.10
1.0
＋
＋
⊕B（5.0，0.17）
物理实验绪论作业答案
绪 论 作 业2. 用最小分度值为0.01 g 的物理天平秤了5次某物体质量m ，结果分别为：3.127 g 、3.126 g 、3.128 g 、3.126 g 、3.127g ，求平均值m 和标准不确定度m σ，并表示结果m m E m m ，σ±=。
解答：平均值g g mm i i1268.35127.3126.3128.3126.3127.3551=++++==∑=标准不确定度22B A m σσσ+=45)128.31268.3()127.31268.3(2)126.31268.3(2222⨯-+-⨯+-⨯=p A t σg B 00577.03g 01.03==∆=仪σ所以标准不确定度=+=22B Am σσσ 所以g g m m m )127.3()1268.3(±=±=±=σ 相对不确定度=⨯=%100mE mm σ4．根据不确定度的合成关系，由直接测量值的不确定度表示出间接测量值的不确定度： （1）2z y x N -+=1=∂∂x N ，1=∂∂yN，z z N 2-=∂∂；)ln(ln 2z y x N -+= 21ln z y x x N -+=∂∂，21ln z y x y N -+=∂∂，22ln zy x zz N -+-=∂∂ 22222222224)()()(z y x z y x N z zN y N x N σσσσσσσ++=∂∂+∂∂+∂∂= N z zy x z N y N x N E N z y x z y x N σσσσσσσ=++-+=∂∂+∂∂+∂∂=2222222222241)ln ()ln ()ln (（2） 224Tlg π=对g 求偏导数 l g Tl g ==∂∂224π，T gT l T g 24232-=⨯-=∂∂π对g 取对数 T l g ln 2ln )4ln(ln 2-+=π，再求导数，有：TT g ll g 12ln 1ln -=∂∂=∂∂所以，22222222221161)2()2()()ln ()ln (T l E E Tl T g l g E T l T L T l g +=+=+=∂∂+∂∂=σσσσg E T l g Tg l g Tg l g g T L T l T l g ⨯=+=+=∂∂+∂∂=222222222222)2()(4)()(σσσσσσσ （g g g σ±=）7． 把下列各数按舍入规则取为四位有效数字： （四舍六入五凑偶） 21.495 （21.50） 43.465 （43.46） 8.1308 （8.131） 1.798503（单位） （1.798（单位）） 8. 按照结果表示和有效数字运算规则，改正以下错误： （1）cm N )2.0800.10(±= （ cm N )2.08.10(±=） C q 1910)28765.061248.1(-⨯±= （C q 1910)29.062.1(-⨯±=） m km L 1012±= （m m L 1012000±=） Pa Y )1079.61093.1(911⨯±⨯= （ Pa Y 1110)07.093.1(⨯±=）（2）有人说0.2870有五位有效数字，也有人说只有三位（因为“0”不算有效数字），请纠正，并说明原因。
物理实验绪论课(修改后的)
解: (1) 求U(x) U(x)U(b)(单 位 )
(2) 求U(y) n
Ua(y)
T n
(yi y)2
i1
n1
(单位 );Ub(y)=I(y) (单位)
U(y) Ua2(y)Ub2(y)(单)位
(3) 求U(F)
U ( F )[ ( 2 x y 3 ) U ( x ) ] 2 [ 3 x y 2 U (y ) ] 2 ( 单 位 )
Ua(x)=0，Ub(x)=I (单位),则U(x)= Ub(x)=I (单位)
如教材P14: 钢卷尺：一次测量测得物长 L=97.32 cm
最 小 分 度 值 1(m m )
Ub(L)0.5(mm) Ua (L) 0 U(L)0.5(m m )
L L U (L ) 9 7 .3 2 0 .0 5(c m )
为了让误差更准确，对方程右边做“方和根”处理
U (F ) x F 1U (x 1) 2 x F 2U (x2) 2 . . .x F kU (xk) 2 （计算公式）
例：F=x2+xy3 . (x测1次, y测5次) 求U(F)=?
数据表格者视为预习不合格；
上课时检查预习报告,不合格者不得做实验,即使补做 实验,该实验成绩也作降分处理(10-20分)。
课中：做实验、记录原始数据、老师签字
① 按实验步骤规范操作。 ② 按有效数字原则正确读数。
课后：画表格、数据处理、写结果
在报告册内
6> 数据表格 实验步骤后 （再画一个数据表格，并将数据填入）
◆ 写结果
课前：必须书写预习报告！！！
★ 预习报告的六个必备部分：书P2
1> 实验目的 2> 实验仪器 3> 实验原理：实验原理 [简单的文字描述],
大学物理实验绪论作业答案安徽大学
大学物理实验绪论作业答案安徽大学1、4．两个物体只有接触才存在作用力和反作用力．[判断题] *对错(正确答案)2、7．关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（）[单选题] *A．松软的馒头用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙B．原子核式结构模型提出原子是由质子和中子构成C．炒菜时油烟上升能说明分子在做无规则运动D．宇宙是一个有层次的天体结构系统，它是有起源的、膨胀的和演化的(正确答案) 3、2．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力．[判断题] *对错(正确答案)4、4．研究地球的公转及自转时地球都可视为质点．[判断题] *对错(正确答案)5、下列估测最接近实际情况的是（）[单选题]A．一个鸡蛋的质量约为500gB．教室里课桌的高度约为8m(正确答案)C．一支普通牙刷的长度约为40cmD．做一遍眼保健操的时间约为20min6、80．在“用托盘天平测物体质量”时，小明用已调节好的天平在测物体质量过程中，向右盘加入砝码后，发现指针在分度盘的中央刻度线右边，去掉其中最小砝码，发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点，这时他应该（）[单选题] *A．将右端平衡螺母向右旋出一些B．将右端平衡螺母向左旋进一些C．把天平右盘的砝码减少一些D．将游码向右移动直至横梁重新水平平衡(正确答案)7、67．关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（）[单选题] *A．光年是时间单位，宇宙是一个有层次的天体结构B．电子的尺度比原子的尺度大；原子核带负电，电子带正电C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力D．汤姆生发现了电子，卢瑟福建立了原子核式结构模型(正确答案)8、52．“凿壁偷光”原指凿穿墙壁，让邻舍的烛光透过来，后用来形容家贫而勤奋读书。
下列诗词中与“凿壁偷光”描述的现象相同的是（）[单选题] *A．床前明月光(正确答案)B．潭清疑水浅C．池水映明月D．掬水月在手9、下列说法正确的是（）[单选题]A.指南针能够指南北，是由于受到地磁场的作用(正确答案)B.能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附近C.磁体的磁性越强，能吸引的物质种类就越多D.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在10、29．下列说法正确的是（）[单选题] *A．洗澡时，洗澡水的适宜温度约为40℃(正确答案)B．0℃的冰比0℃的水冷C．正常情况下，人的体温约为4℃D．人体感到舒适的气温约为30℃11、72．学习质量和密度的知识后，小明同学想用天平、量筒和水完成下列实验课题，你认为不能够完成的是（）[单选题] *A．测量牛奶的密度B．鉴别金戒指的真伪C．鉴定铜球是否空心D．测一捆铜导线的长度(正确答案)12、78．有体积和质量都相同的铁球、铜球和铅球各一个，已知ρ铁＝8×103kg/m3，ρ铜＝9×103kg/m3，ρ铅＝3×103kg/m3。
大学物理实验部分绪论答案
2
10 组数据结果如下： 测量次数 1 1.925 2 1.919 3 1.943 4 1.911 5 1.905 6 1.917 7 1.923 8 1.936 9 1.920 10 1.940 1.9239 平均 测量列的标准误差������ = 平均值的标准误差������ ������ =
∆������ ������
+
∆ℎ ℎ
= 23.75 + 8.84 = 0.31%
0.02
∆S = S ∗ ������������ = 1318 ∗ 0.31% = 4������������2 S = S ± ∆������ = (1318 ± 4)������������2 4) ������������ =
3
1
Vi2
2
������ 200 T = T ± ������ ������
1
(2).因为测量了 6 次，所以满足τ分布，故有： 测量次数 i c������ ������������ = ������������ − ������ ������������2 1 0.203 -0.015 0.00000225 2 0.198 -0.065 0.00004225 3 0.212 0.075 0.00005625 4 0.215 0.105 0.00011025 5 0.192 -0.125 0.00015625 6 0.207 0.025 0.00000625 平均c = 0.2045 ������������ = 0 ������������2 = 0.00037350 测量列的标准误差������ = 平均值的标准误差������ ������ =
0.02 0.02
∆V = ������ ∗ ������������ = 7.28 ∗ 0.47% = 0.03������������3 V = ������ ± ∆������ = (7.28 ± 0.03)������������3
北京理工大学物理绪论练习题
物理实验绪论作业（2013级）姓名 班级 学号 上课时间 成绩一、选择题（共20分，每题2分）将所选结果的标号（字母）填入下表题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选择结果1. 在相同的条件下，对同一物理量进行多次测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果，下面的说法那个是正确的？ A． 这样做的目的是可以减少系统误差。
B ． 这样做的目的是可以减少随机误差。
C ． 这样做的目的是可以得到该物理量的真值。
D ． 这只是处理测量数据的一种方法，不能减少误差，也与其真值无关。
2. 测量结果可以表示为)(u X ，X 是测量值，u 是标准不确定度，下列哪种解释是正确的？A． 表示被测量的真值可能是u X -或u X +。
B． 表示被测量的真值位于区间)(u X u X +-，之内的可能性（概率）较大。
C． 表示被测量的真值一定是位于)(u X u X +-，之间的某一数值。
D． 以上解释都不对。
3. 下面每组中有不同的被测物理量，全部属于间接测量的是哪一组？A ． 用分光计测量介质的折射率，用单摆测量重力加速度，用阿基米德原理测量物理的密度。
B ． 用伏安法测量电阻，用温度计测量温度，用毫秒计测量时间。
C ． 用阿贝折射仪测量液体的折射率，用螺旋测微尺测量刚珠的直径，用透镜成像原理测量焦距。
D ． 用天平测量物理的质量，用万用表测量电阻，用游标卡尺测量长度。
4. 下面的说法那个是正确的？A． 测量一个物理量时，使用的单位不同，测量结果的有效数字位数就不同。
B． 进行有效数字运算时，计算器显示的位数越多，得到的计算结果有效数字的位数就越多。
C． 测量结果的有效数字的位数由其不确定度决定。
D． 测量结果的有效数字的可疑位就是测量仪器的最小分度值所在位。
5. 如果下面的几组数据修约中取4位有效数字，那么完全正确的是那一组？ A．5.3163修约为5.316, 4.76752修约为4.767. B．10.455修约为10.46， 15.0054修约为15.00. C．1.5160修约为1.516， 5.73258修约为5.733. D．62.5149修约为62.51, 9.21859修约为9.219. 6. 用一台天平分别测量了物体a 和物体b 的质量，测量次数相同，得到的测量数据a m 和bm （b a m m ≠），下面的说法那个正确？Ａ．测量数据a m 和b m 有相同精度。
大学物理实验绪论课习题及其参考答案
习 题1、下列各量是几位有效数字？（1）地球平均半径km R 22.6371= 6位（2）s T 0010.2= 5位（3）真空中的光速s m c /299792458= 9位（4）cm l 00058.0= 2位（5）地球到太阳的平均距离km s 810496.1⨯= 4位（6）J 23109.2⨯ 2位2、按有效数字运算法则计算下列各式（1）06546.06.547.255++ 261.1（2）218.311.855.90-- 51.2（3）0.145.12.91÷⨯ 1.3×102（4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3（5）0.2001.22⨯⨯π 25.2（6）)001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--⨯ 1.003、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误（1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→（2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ（3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ（4）2911/)1032.41067.1(m N Y ⨯±⨯=211/10)04.067.1(m N Y ⨯±=→（5）m cm 5500= m cm 00.5500=→（6）25.25.12= 2.25.12=→（7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→（8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下：000.10:)(mm d i ，998.9，003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。
计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。
中山大学物理实验绪论课作业
实验报告
总评成绩
《基础物理实验（I） 》课程实验报告
学院： 实验人姓名、学号： 日期： 年 月 日 星期 专业： 参加人姓名、学号： 上午[ 室温： ] 下午[ ] 晚上[ ] 年级：
相对湿度：
实验 A0 绪论课作业
题 1：采用钢卷尺，分别测量长方形实验桌的长度 L 和宽度 W，数据如下表所示。请 计算实验桌长 L、宽 W、面积������ = ������ × ������的平均值及其实验标准差。要求写出计 算步骤及计算公式，计算时需注意直接测量量和间接测量量计算方法的区别。 次数 i 长度 L/cm 宽度 W/cm 1 180.23 75.15 2 180.20 75.19 3 180.16 75.10 4 180.18 75.12 5 180.19 75.13
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题 2：在题 1 基础上，计算桌长 L、宽 W、面积������的扩展不确定度∆������，并将最终结果写 ̅ ± ∆������的形式。计算时需考虑自由度，要求写出计算步骤及计算公式。 成������ = ������ 题 3： 在用单摆测重力加速度的实验中， 需要测量单摆多次摆动的总时间 t 再计算摆动 的周期 T。假设单摆的摆长约为 800mm，用最小刻度为 1mm 的钢尺测量。测 量者按秒表的反应时间为 0.4s， 秒表最小刻度为 0.1s。 根据不确定度均分原理， 试确定测量 t 时单摆的摆动次数至少需多少次？本题中只考虑 B 类不确定度。 题 4：在用单摆测重力加速度的实验中，实验测量条件如题 3，如果要求重力加速度 g 测量结果的 B 类标准不确定度不大于 1%， 试确定测量 t 时单摆的摆动次数至少 需多少次？
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班级 姓名 学号 成绩 （请各班学习委员将作业按学号从大到小排列后交回）
1、评述下列各误差的定义。
1）含有误差的值与其真值之差为误差；
2）某一量值与其算术平均值之差为误差；
3）加工实际值与其标称值之差为误差；
4）测量值与其真值之差为误差；
5）错误值与其真值之差为误差。
2、方差是什么？标准差是什么？为什么可以用它们能描述测量的重复性或测量的稳定性？σ与n /σ的区别是什么？
3、计算y x
3=ϕ的值及其标准偏差。
已知：x=2,01.0=x σ,y=3,02.0=y σ。
4、按关系A=uIt 求焦耳值时，测得t u u t u u ±=±=±=2.6037.120u 10.330I i ，，。
且已知u i =0.015A ，u u =0.3V ，u t =0.2s ，都为均匀分布。
5、某胶体浓度与密度的关系可以看为直线，试做直线拟合计算。
数据如下：
浓度：4.04,3.64,3.23,2.83,2.42,2.02,1.62,1.21,0.81,0.40,0.00
密度：1.0005,1.0002,0.9998,0.9994,0.9911，0.9988,0.9984,0.9981,
0.9977,0.9973,0.9970
6、将下列物理量进行单位换算,并用科学记数法正确表达其换算结果。
m = (312.670±0.002)kg 换算成g 和mg 。
7、有甲、乙、丙三人共同用千分尺测量一圆球的直径。
在算出直径的最佳值和不确定度后,各人所表达的测量结果分别是：甲：(1.2802±0.002)cm ；乙：(1.280±0.002)cm ；丙：(1.28±0.002)cm 。
问哪一个人表示得正确？另两人错在什么地方？
8、按照误差理论和有效数字运算规则改正以下错误：
⑴ q = (1.61243±0.28765)×10－19C
⑵ 有人说0.2870有五位有效数字,有人说只有三位,请纠正并说明理由。
⑶ 有人说0.0008g 比8.0g 测得准确,试纠正并说明理由。
⑷ 28cm = 280mm
⑸ 0.0221×0.0221 = 0.00048841
⑹ 6.1160.121500400-⨯= 600000
9、利用有效数字简算规则计算下列各式的结果：
.110000.10)0.7700.78()
412.46.5(0.100+⨯-+⨯
10、试推导下列函数关系的误差传递公式
⑴ w = 2x ＋3y －4z
⑵ g =
224T L π
11、某物体质量的测量值为：42.125,42.116,42.121,42.124,42.126,42.122(g)。
试求其算术平均值和标准偏差,并正确表达出测量结果。
设仪器误差限∆仪=0.005g,为正态分布。
12、用50分度的游标卡尺测得一正方形金属板的边长为：2.002,2.000,2.004,1.998,1.996 (cm)。
试分别求正方形金属板周长和面积的平均值和不确定度,并正确表达出测量结果。
13、设匀加速直线运动中,速度v 随时间t 的变化是：
t(s) 25.5 35.5 46.3 58.2 67.8 78.6
v(cm/s) 3.16 4.57 5.52 6.71 8.18 9.30
14、下面是用伏安法测电阻得到的一组数据：
I(mA) 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
U(V) 0.00 0.62 1.23 1.81 2.40 2.98
试用逐差法求出电阻R的测量结果(测量时所用电流表为量程5mA的0.5级表,所用电压表为量程3V的0.5级表)。